La svolta digitale del mercato delle costruzioni (quarta parte)

La rivoluzione digitale del settore costruzioni: ecco le cinque regole per gestire il cambiamento

Le regole di seguito rappresentate si basano su tecnologie esistenti e oramai consolidate; sono complementari tra di loro e risultano maggiormente efficaci se attivate congiuntamente per un maggior valore sinergico.

1. Enfasi ai rilievi dello stato di fatto
2. Utilizzo del Modello BIM 5-D di ultima generazione
3. Dematerializzazione dei documenti per una fruizione in mobilità delle informazioni
4. Adozione “dell’Internet delle cose” per una integrazione informativa efficace
5. Attenzione alle nuove tecnologie costruttive e alla tendenza al ri-utilizzo (manutenzione, ristrutturazione, riqualificazione, restauro)

Nuove tecnologie e riutilizzo

I nuovi materiali da costruzione come ad esempio il calcestruzzo auto-riparante ( http://www.iflscience.com/chemistry/self-healing-concrete-repairs-its-own-cracks/  ), gli aerogel ( http://www.aerogel.com/  ) e i materiali basati su nanotecnologie uniti ai nuovi approcci costruttivi, come ad esempio le stampanti 3-d e la prefabbricazione modulare, si traducono in vere e proprie rivoluzioni rispetto ai modelli tradizionali di gestione del cantiere. Si traducono in enormi vantaggi in relazione ai costi e tempi di realizzazione ed anche e soprattutto in relazione ad un aumento della certificazione e controllo della qualità delle opere realizzate; oltre agli aspetti di sicurezza sui luoghi di lavoro.

L’industria dei materiali da costruzione rappresenta oltre un trilione di dollari e vale mediamente il 50% circa del valore complessivo delle opere. I materiali tradizionali quali calcestruzzo, asfalto, acciaio da costruzioni e materiale inerte da cava sono ancora le voci più significative dei costi per materiali. Ma il mercato sta cambiando direzione e l’interesse è sempre più rivolto ai seguenti segmenti di prodotto:

• Materiali “Green” o biocompatibili: Si tratta di una enorme gamma di prodotti che è accomunata dal tema della eco-sostenibilità, intesa soprattutto come riduzione dell’utilizzo di materiali da derivazione fossile o realizzati a con basso consumo energetico.

• Efficientamento energetico: Sono prodotti o tecnologie il cui impiego è progettato per una sostanziale riduzione dei costi energetici durante la vita operativa dell’opera costruita. Si tratta di prodotti a comportamento “passivo” quali ad esempio gli infissi, le vernici termiche, i nuovi intonaci isolanti; oppure a comportamento “attivo”, quali ad esempio tutte le nuove tecnologie relative al riscaldamento e raffrescamento degli edifici.
• Catena logistica corta. I trasporti dei materiali pesanti o delle attrezzature o mezzi meccanici pesanti implicano costi e tempi che incidono in maniera importante sul valore complessivo dell’opera da realizzare, specie quando queste sono situate in zone remote o in aree densamente popolate. Per cui i materiali tradizionali sono messi in concorrenza con le nuove tecnologie e prodotti disponibili per valutare il costo complessivo a piè d’opera dei prodotti stessi.
• Durabilità e resistenza: L’aumento della volatilità dei mercati e le previsioni di scarsità di alcune materie prime inducono i committenti a richiedere progetti che danno origine a opere che hanno una vita operativa prevista più lunga. Questo si traduce anche nella necessità di impiegare materiali che hanno una durabilità superiore a quelli tradizionali, oltre a dare particolare enfasi alla manutenzione programmata delle opere progettate.
• Prefabbricazione e pre-assemblaggio: Efficienza e industrializzazione del cantiere passano per il preconfezionamento dei materiali, per fare in modo che il cantiere possa programmare con sempre maggiore puntualità le attività di costruzione.
• Rispetto al passato siamo inondati quotidianamente da nuovi prodotti che hanno utilizzi specifici. Tra i tantissimi possiamo ricordare solo come esempio:
• Calcestruzzo auto-riparante. Si tratta di una tecnologia che prevede l’utilizzo di specifici batteri quale agente riparatore delle naturali microfessurazioni legate all’usura delle strutture in calcestruzzo. E ‘una tecnologia attuale ed ormai concorrenziale a quella del calcestruzzo tradizionale.
• Geotessuto in calcestruzzo. E’ un nuovo tipo di utilizzo della tecnologia del calcestruzzo ( http://www.concretecanvas.com/  ) che consiste in rotoli di materiale particolarmente flessibili a base cementizia che una volta srotolati sono additivati con acqua. Il risultato è simile alla realizzazione di un opera in calcestruzzo tradizionale solo che i tempi di casseratura sono praticamente azzerati. E’ una tecnologia disponibile e già largamente utilizzata in ambito dell’impermeabilizzazione di canali, realizzazioni di strutture particolari e altro ancora.
• Pavimentazioni permeabili. E’ un tipo di cemento alternativo capace di assorbire grandi quantità d’acqua ( http://www.tarmac.com/solutions/readymix/topmix-permeable/ ) per cui particolarmente attuale dal momento in cui il cima mondiale ci ha abituato al fenomeno delle bombe d’acqua ed ai danni che provoca. Anche in questo caso si tratta di una tecnologia già disponibile sul mercato.
• Aerogel. Parliamo di un materiale trasparente e super-isolante il cui 99,98% è rappresentato da aria. Anche in questo caso parliamo di un prodotto già largamente utilizzato in diversi settori.
• Nanomateriali. Questa tecnologia ha già messo sul mercato prodotti super resistenti, ultraleggeri e magari in grado di sostituirsi a prodotti quali ad esempio l’acciaio per armatura utilizzato da sempre nelle strutture in calcestruzzo armato. Si tratta di una tecnologia in continua evoluzione ed alla base di moltissimi progetti di ricerca.

 

Alcuni di questi cosiddetti “materiali del futuro” hanno un impatto particolarmente importante su tutta la filiera delle costruzioni; dalla progettazione alla posa in opera sino alla gestione della manutenzione dell’opera eseguita. Esiste tuttavia una evidente resistenza da parte di tutta la comunità all’utilizzo del “nuovo”, nonostante le esperienze ormai consolidate sull’impiego dei materiali e la consapevolezza degli impatti positivi sulla maggiore durabilità e velocizzazione dei tempi di realizzazione delle opere. Ad esempio l’Etilene TetrafluoroEtilene (EFTE) è disponibile a livello industriale da oltre trent’anni ma ha avuto la sua prima applicazione importante nelle opere relative alle piscine olimpioniche per i giochi di Pechino del 2008. Il polimero pesa meno dell’uno per cento del vetro e, in opera, costa dal 24 al 70 percento in meno, a parità di prestazioni.

 

Oltre l’80 percento di tutte le lavorazioni di un opera avvengono in cantiere, anche se la tendenza osservata su molti grandi progetti è quella di ricorrere alle tecnologie di pre-assemblaggio, specie nei casi di attività in cui prevalgono lavorazioni ripetitive. I vantaggi sono relativi alla riduzione degli spazi operativi dell’area di cantiere, la riduzione sostanziale dei tempi di esecuzione dell’opera, una maggiore precisione esecutiva ed infine anche un maggiore standard di sicurezza. L’industria delle costruzioni si sta muovendo in questa direzione enfatizzando pre-assemblaggio e prefabbricazione. Tra le tecnologie emergenti sono da segnalare:

• Pre-assemblaggio. Strutture relativamente semplici come ad esempio fabbriche o coperture industriali possono essere pre-assemblate in stabilimento per una più rapida e precisa posa in opera. Questa tecnica è in continua evoluzione ed oggi sono già consolidate esperienze relative ad esempio alle cellule sanitarie (bagni completi). Ma sono già collaudati interi edifici modulari, quali hotel o condomini del tipo case popolari, costruiti completamente con strutture prefabbricate, costruite in stabilimento ed assemblate in cantiere. Questa tecnologia, nota con il nome di PPVC (Prefabricated, prefinished volumetric construction) trasforma il cantiere in una vera e propria catena di montaggio simile ad uno stabilimento. Tra i principali risultati: una maggiore efficienza e minori sprechi, scarti e rifiuti. Se a questo aggiungiamo la possibilità di utilizzare materiali “green” come ad esempio il legno X-lam otteniamo un vantaggio esponenziale.
• Stampanti 3-D. Seppure ai primi stadi evolutivi la tecnologia di stampa in 3-D è in continuo miglioramento e dimostra potenzialità importanti. La stampa di strutture in calcestruzzo modulari o particolarmente complesse e quindi difficilmente ottenibili con le tecniche standard rappresentano ormai realtà diffuse ed apprezzate per la riduzione dei tempi e quindi dei costi.

 

• Robotizzazione. Le peculiarità intrinseche del cantiere e i bassissimi costi della mano d’opera disponibile rendono lo sviluppo delle tecnologie industriali in merito alla robotica oggi, di scarso interesse. Tuttavia nel caso di grandi opere e progetti caratterizzati da lavorazioni ripetitive e di tipo standard, l’impiego di attrezzature automatizzate renderebbe ancora più veloce la posa in opera di attività quali: piastrellature verticali e orizzontali, realizzazioni di murature, saldature di carpenteria strutturale, demolizioni controllate, ecc.
• Le imprese di caratura internazionale che hanno implementato con successo questi approcci hanno drammaticamente cambiato i loro processi di pianificazione, progettazione, approvvigionamento e costruzione.

 

— fine quarta parte — segue